中國(guó)粉體網(wǎng)訊  據(jù)最新一期的《自然·材料》報(bào)道，為了開(kāi)發(fā)鋰基電池的替代品,，減少對(duì)稀有金屬的依賴(lài),，美國(guó)佐治亞理工學(xué)院研究人員開(kāi)發(fā)出一種有前景的新型陰極和電解質(zhì)系統(tǒng)，用低成本的過(guò)渡金屬氟化物和固體聚合物電解質(zhì)代替昂貴的金屬和傳統(tǒng)的液體電解質(zhì),，有望帶來(lái)更安全,、更輕和更便宜的鋰離子電池。

新型陰極由氟化鐵活性材料和固體聚合物（一種塑料）電解質(zhì)納米復(fù)合材料制造,。為制造這種陰極,，研究人員開(kāi)發(fā)了一種將固體聚合物電解質(zhì)滲透到預(yù)制氟化鐵電極中的方法，然后熱壓整個(gè)結(jié)構(gòu),，以增加密度并減少空隙,。聚合物基電解質(zhì)有兩個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)，一是其在循環(huán)時(shí)彎曲和適應(yīng)氟化鐵溶脹的能力強(qiáng),，二是其能與氟化鐵形成非常穩(wěn)定的柔性界面,，解決了先前電池設(shè)計(jì)中使用氟化鐵出現(xiàn)的膨脹和大量副反應(yīng)等關(guān)鍵問(wèn)題。

研究人員測(cè)試了新型固態(tài)電池的幾種變體,，以分析其在50℃高溫下超過(guò)300次充電和放電循環(huán)的性能,。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，增強(qiáng)電池性能的關(guān)鍵是固體聚合物電解質(zhì),。當(dāng)與固體聚合物電解質(zhì)一起使用時(shí),，即使在高溫，金屬氟化物顯示出非凡的穩(wěn)定性,。這有望帶來(lái)更安全,、更輕和更便宜的鋰離子電池。此外,，氟化鐵的鋰容量是傳統(tǒng)鈷基或鎳基陰極的兩倍多,。而且鐵比鈷便宜300倍，比鎳便宜150倍,。

未來(lái),，研究人員將繼續(xù)改進(jìn)和開(kāi)發(fā)新的固體電解質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)快速充電,，并在新設(shè)計(jì)中融合固體和液體電解質(zhì),，以與大型電池工廠中使用的傳統(tǒng)電池制造技術(shù)完全兼容,。

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/墨玉）

注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)告知?jiǎng)h除,！